固定管板式换热器应力的有限元分析 被引量：10

1

作者 贾慧灵 杜鹏飞 何江峰 《煤矿机械》 北大核心 2009年第12期87-88,共2页

应用ANSYS有限元软件,建立了某固定管板式换热器的结构分析模型,对3种操作工况下换热器的应力场进行了计算,并校核了其中的危险工况。结果表明:受热载荷作用的换热器,最大应力在管板与管箱内壁面的过渡圆角处;"表皮效应"使距... 应用ANSYS有限元软件,建立了某固定管板式换热器的结构分析模型,对3种操作工况下换热器的应力场进行了计算,并校核了其中的危险工况。结果表明:受热载荷作用的换热器,最大应力在管板与管箱内壁面的过渡圆角处;"表皮效应"使距壳程侧2 mm处管板上的应力最大;换热器的各部件安全裕度均大于2,常规设计方法过于保守。 展开更多

关键词 固定管板式换热器 有限元法 应力分析

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输油管道三通弹塑性应力分布的有限元分析 被引量：4

2

作者 贾慧灵 李强 孙亮 《煤矿机械》 北大核心 2008年第6期76-79,共4页

采用ANSYS有限元分析软件建立三通的有限元模型,并对支主管径比不同的三通进行了弹塑性加载模拟计算,进而得到了三通在内压、面内弯矩和面外弯矩3种载荷作用下,应力沿相贯区的分布规律及危险点的位置。研究结果表明:增大支管管径并不能... 采用ANSYS有限元分析软件建立三通的有限元模型,并对支主管径比不同的三通进行了弹塑性加载模拟计算,进而得到了三通在内压、面内弯矩和面外弯矩3种载荷作用下,应力沿相贯区的分布规律及危险点的位置。研究结果表明:增大支管管径并不能提高三通承受内压的能力,但可提高三通承受弯矩的能力;三通受内压时腹部向外膨胀,肩部向内收缩;大开孔支管三通所能承受的极限面外弯矩要远小于极限面内弯矩。 展开更多

关键词 管道三通 弹塑性分析 应力分布 有限元分析

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海洋钻机井架剩余承载能力测试和计算 被引量：8

3

作者 贾慧灵 颜廷俊 +1 位作者 李向东 荆云明 《石油矿场机械》 2010年第8期20-22,共3页

运用ANSYS有限元软件建立了某海洋钻井井架的三维分析模型,计算了钩载为424 kN时的应力,与测试结果吻合。应用该模型对原设计井架和现役腐蚀减薄井架分别进行了受力计算,结果表明,由于型钢壁厚减薄,井架中轴向应力增加了22%,为保证安全... 运用ANSYS有限元软件建立了某海洋钻井井架的三维分析模型,计算了钩载为424 kN时的应力,与测试结果吻合。应用该模型对原设计井架和现役腐蚀减薄井架分别进行了受力计算,结果表明,由于型钢壁厚减薄,井架中轴向应力增加了22%,为保证安全作业,井架需降级使用。计算该井架的剩余承载能力,最大钩载降到4 920 kN是安全的。 展开更多

关键词 钻井井架 剩余承载能力 测试 有限元

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Si原子在CeO_2(111)表面吸附与迁移的第一性原理研究 被引量：1

4

作者 贾慧灵 任保根 +3 位作者 刘学杰 贾延琨 李梅 吴锦绣 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1214-1221,共8页

为探究Si原子在CeO_2(111)表面吸附的微观行为,采用第一性原理的方法研究了Si原子在CeO_2(111)表面的吸附作用、电子结构和迁移过程,计算了Si原子在CeO2(111)表面的吸附能,最稳定及次稳定吸附位置的电子态密度与电荷密度分布、迁移激活... 为探究Si原子在CeO_2(111)表面吸附的微观行为,采用第一性原理的方法研究了Si原子在CeO_2(111)表面的吸附作用、电子结构和迁移过程,计算了Si原子在CeO2(111)表面的吸附能,最稳定及次稳定吸附位置的电子态密度与电荷密度分布、迁移激活能。计算结果表明:Si原子最易吸附于基底表层的O原子上,其中O桥位(Obri)吸附作用最强,O顶位(Ot)和O三度位(Oh)吸附强度次之。Si原子仅对其最邻近的表层O原子结构影响较大,这与Si原子及其最邻近的O原子间电荷密度重叠程度增强的结果一致。Si原子最易围绕着Ot位从Obri位向Oh位迁移,迁移所需激活能为0.849eV。 展开更多

关键词 SI CEO2 吸附 电子结构 迁移

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肩部减薄三通塑性极限面内弯矩的分析 被引量：1

5

作者 贾慧灵 王昌 +1 位作者 孙亮 杜鹏飞 《石油机械》 北大核心 2007年第10期5-8,36,共5页

三通在使用中受介质的腐蚀或冲刷会在肩部产生局部减薄,从而降低其使用的完整性。鉴于此,采用弹塑性有限元方法,分析了肩部减薄缺陷对三通极限载荷的影响。研究表明缺陷的轴向长度对三通的极限面内弯矩影响较小。在将常用三通几何尺寸... 三通在使用中受介质的腐蚀或冲刷会在肩部产生局部减薄,从而降低其使用的完整性。鉴于此,采用弹塑性有限元方法,分析了肩部减薄缺陷对三通极限载荷的影响。研究表明缺陷的轴向长度对三通的极限面内弯矩影响较小。在将常用三通几何尺寸简化为等径不等壁厚形式的基础上,建立了覆盖常用三通几何尺寸及缺陷尺寸的塑性极限面内弯矩有限元解数据库,最终拟合得到具有较高精度的塑性极限面内弯矩工程估算公式。 展开更多

关键词 三通 塑性极限载荷 肩部减薄缺陷 有限元分析 工程估算公式

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压弯载荷下底部减薄三通塑性极限载荷分析 被引量：1

6

作者 贾慧灵 孙亮 +1 位作者 王昌 杜鹏飞 《石油机械》 北大核心 2007年第4期18-21,70,共4页

采用有限元分析软件ANSYS,对常见等径三通进行数值模拟分析,求得内压与弯矩联合作用下的塑性极限载荷有限元解;研究了不同比例内压、面外弯矩联合载荷作用下,底部减薄尺寸对三通失效模式和极限承载能力的影响。研究结果表明,无量纲化的... 采用有限元分析软件ANSYS,对常见等径三通进行数值模拟分析,求得内压与弯矩联合作用下的塑性极限载荷有限元解;研究了不同比例内压、面外弯矩联合载荷作用下,底部减薄尺寸对三通失效模式和极限承载能力的影响。研究结果表明,无量纲化的底部减薄深度c≥0.4时,缺陷的存在才会对三通极限承载能力有显著影响。内压较大时,轴向减薄尺寸是造成底部塑性失效的主要因素。通过对大量算例的拟合,提出了压弯联合载荷作用下含底部减薄三通的塑性极限载荷工程估算公式。 展开更多

关键词 管道三通 底部减薄缺陷 塑性极限载荷 有限元分析

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Al、Cr、Fe掺杂对KDP(001)晶面力学性能影响的第一性原理研究

7

作者 贾慧灵 于海滨 +3 位作者 吴锦绣 谭心 王峰 孙士阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期173-178,共6页

本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对KDP(001)晶面及三价金属Al、Cr、Fe掺杂KDP(001)晶面的拉伸、剪切应力-应变曲线进行了模拟研究,并对其理想强度、径向分布函数、电子态密度、电荷密度分布进行了分析。研究结果表明,Al、C... 本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对KDP(001)晶面及三价金属Al、Cr、Fe掺杂KDP(001)晶面的拉伸、剪切应力-应变曲线进行了模拟研究,并对其理想强度、径向分布函数、电子态密度、电荷密度分布进行了分析。研究结果表明,Al、Cr、Fe掺杂KDP晶体后晶格常数只略微增大,掺杂后费米能级附近主要由掺杂元素的Al-3s、Cr-3d、Fe-3d电子轨道占据,且O-2p轨道向低能级移动,结构变稳定。三种掺杂体系沿[001]向和[100]向的拉伸、剪切弹性模量、理想强度均高于KDP晶体,而三种掺杂体系的[110]向剪切弹性模量、理想强度几乎不变。在[001]向拉伸应力作用下,理想及掺杂KDP晶体始终保持四方晶系结构不变。KDP晶体的态密度分布几乎不变,Al、Cr、Fe掺杂体系的O-2p轨道由低能级向高能级移动,结构变得不稳定。[100]向和[110]向剪切作用下,理想及掺杂体系均由四方晶系转化为单斜晶系。理想及Cr掺杂KDP晶体的态密度分布几乎不变,Al、Fe掺杂体系的O-2p轨道由高能级向低能级移动,结构变稳定。KDP晶体容易沿[110]向发生剪切变形。 展开更多

关键词 掺杂KDP晶体 应力-应变曲线 理想强度 态密度 电荷密度分布 第一性原理

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一维纳米材料SmPO_4·0.5H_2O的制备及光学性质 被引量：2

8

作者 吴锦绣 李梅 +2 位作者 柳召刚 王觅堂 贾慧灵 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1395-1404,共10页

以氧化钐和H_3PO_4为原材料,在无模板剂的情况下,用水热法通过调控p H、时间和温度制备了Sm PO_4·0.5H_2O一维纳米材料,并提出其可能形成机理。用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM,HRTEM和SAED)、红外光谱(IR)和能谱(EDS)对产物... 以氧化钐和H_3PO_4为原材料,在无模板剂的情况下,用水热法通过调控p H、时间和温度制备了Sm PO_4·0.5H_2O一维纳米材料,并提出其可能形成机理。用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM,HRTEM和SAED)、红外光谱(IR)和能谱(EDS)对产物的物相结构、微观形貌和组成进行了表征。用紫外-可见吸收光谱研究了产物的光学性质。研究结果表明,实验所制备的产物全部是六方晶系结构,形貌都为一维纳米线。反应体系的p H值、温度和时间的改变对纳米线的长径比有影响,但对其相结构基本都没有影响。分析得到最佳水热制备条件为p H=5、温度和时间分别为130℃和8 h,产物的结晶性、分散性和均匀性都达到最好。光学性质研究表明,该类产物在300~350 nm的紫外区域有吸收宽峰,是属于基质O^(2-)→P^(5+)、Sm^(3+)的电荷迁移。在350~450 nm处的可见光区域内也有一组吸收峰,是属于Sm^(3+)的4f内层电子间的f-f跃迁吸收。依据该类吸收峰,得到禁带宽度在4.67~5.50 e V之间。p H值和温度对产物光学性能均有影响。 展开更多

关键词 SmPO 4·0.5H 2O 纳米线 水热法 光学性质

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Ti-Si-N纳米复合薄膜KMC仿真中有效作用势的拟合 被引量：2

9

作者 刘学杰 任元 +2 位作者 孙士阳 谭心 贾慧灵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第20期149-152,共4页

为了准确地实现Ti-Si-N纳米复合薄膜生长过程动力学蒙特卡罗(KMC)仿真,采用简单原子之间的有效势拟合了第一性原理计算单粒子在TiN(001)表面的吸附作用和迁移行为。通过计算分别获得Ti、Si、N单粒子沉积在TiN(001)表面有效势的计算参数... 为了准确地实现Ti-Si-N纳米复合薄膜生长过程动力学蒙特卡罗(KMC)仿真,采用简单原子之间的有效势拟合了第一性原理计算单粒子在TiN(001)表面的吸附作用和迁移行为。通过计算分别获得Ti、Si、N单粒子沉积在TiN(001)表面有效势的计算参数α、r0和u0。Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面吸附能和迁移激活能拟合相对误差均小于5%,Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面绕2N2Ti岛迁移激活能相对误差小于10%。对势Morse势可以描述简单键性的作用力,对于较复杂的键性其计算原子之间相互作用的准确度降低。 展开更多

关键词 复合材料 有效作用势 Ti—Si—N薄膜 势能面 拟合

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基于第一原理计算拟合Ti,Si,N原子间作用势

10

作者 孙士阳 刘学杰 +2 位作者 徐平平 贾慧灵 任元 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期587-590,共4页

为了实现时Ti-Si-N纳米薄膜的原子尺度仿真,本文根据第一原理计算结果,采用Morse势对Ti,Si,N之间作用势进行拟合,并利用TiN二维拉伸模型进行验证.拟合结果表明,采用简单作用势拟合第一原理结果,此方法简单有效,为将来对Ti-Si-N纳米复合... 为了实现时Ti-Si-N纳米薄膜的原子尺度仿真,本文根据第一原理计算结果,采用Morse势对Ti,Si,N之间作用势进行拟合,并利用TiN二维拉伸模型进行验证.拟合结果表明,采用简单作用势拟合第一原理结果,此方法简单有效,为将来对Ti-Si-N纳米复合材料的仿真奠定了基础. 展开更多

关键词 第一原理计算 作用势 拟合 Ti-Si-N薄膜

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VC的力学性能及电子结构的第一原理研究

11

作者 徐平平 孙士阳 +1 位作者 刘学杰 贾慧灵 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期850-854,共5页

为了解VC的本征特性,本文采用第一原理计算的方法对VC晶体的力学性能和电子结构进行了研究.本文利用三种特殊应变计算了VC的弹性常数,推导出其力学常量及断裂强度;并根据电荷密度图、能带图和态密度图对VC的基本键合情况进行了研究.本... 为了解VC的本征特性,本文采用第一原理计算的方法对VC晶体的力学性能和电子结构进行了研究.本文利用三种特殊应变计算了VC的弹性常数,推导出其力学常量及断裂强度;并根据电荷密度图、能带图和态密度图对VC的基本键合情况进行了研究.本研究表明VC具有高的弹性模量,延展性与TiC类似,刚度及断裂强度也较高;VC中的化学键可以归为共价键为主,兼有金属性、离子性的混合键. 展开更多

关键词 VC 力学常数 力学性能 电子结构

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超过饱和固溶W-B合金力学性质的第一性原理研究

12

作者 孙士阳 张俊皓 +3 位作者 丁闯 谭心 任元 贾慧灵 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第5期166-172,共7页

针对小原子元素在金属合金中可同时提高硬度和韧性的现象,本文采用基于第一性原理方法,研究了W-B合金的超过饱和固溶结构和力学性能.计算结果表明:无论是几何结构的晶格畸变,还是热力学上的结合能,B原子以置换形式固溶于W晶体中均优于... 针对小原子元素在金属合金中可同时提高硬度和韧性的现象,本文采用基于第一性原理方法,研究了W-B合金的超过饱和固溶结构和力学性能.计算结果表明:无论是几何结构的晶格畸变,还是热力学上的结合能,B原子以置换形式固溶于W晶体中均优于其他固溶形式,这主要是由于置换B原子与周围W原子形成以共价型为主兼有离子型的键合作用.在合金中添加B元素虽然降低了合金材料的弹性模量,杨氏模量由414.34 GPa降低至338.36 GPa,但却显著增加了材料的韧性,B/G值由1.97提高到2.30(纯W晶体相较于B含量6.25 at.%时).并且合金的各向异性显著地减弱.另外,合金中B元素的添加,还使得材料理想剪切强度和最大应变值也得到了增加,分别由原来的19.981 GPa和0.187增加至21.814 GPa和0.209.这说明B元素在W合金中的超过饱和固溶不仅增加了合金的强度,还提高了合金的韧性. 展开更多

关键词 第一性原理 W-B合金 置换固溶 弹性性质

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